017 DNA复制、转录、翻译的区别知识点小结

2011-2012-1高三年级生物作业纸
知识点小结
DNA 复制 转录
翻译
时间
细胞分裂(有丝分裂和减数
第一次分裂前)的间期
个体生长发育的整个过程
场所 主要在细胞核 主要在细胞核 细胞质的核糖体 模板 DNA 的两条单链 DNA 的一条链 mRNA 原料 4种脱氧核苷酸 4种核糖核苷酸
20种氨基酸
条件
酶（解旋酶、DNA 聚合酶等）、ATP 酶（解旋酶、RNA 聚合酶）、
ATP
酶、ATP 、tRNA
产物 2个双链DNA 一个单链RNA
(mRNA ，tRNA ，rRNA) 多肽链(或蛋白质) 产物
去向
传递到2个子细胞
离开细胞核进入细胞质
组成细胞结构蛋白质 或功能蛋白质
模板 去向 分别进入2个子代DNA 分子中
恢复原样，与非模板链重新
绕成双螺旋结构
分解成单个核糖核苷酸
特点
①半保留复制 ②边解旋边复制
①边解旋边转录 ②转录后DNA 仍恢复原来的 双链结构 ①核糖体沿着mRNA 移动
②一个mRNA 结合多个核糖体，顺次合成多条多肽链 ③翻译结束后，mRNA 分解成
单个核苷酸 碱基
配对 A-T ，T-A ，C-G ，G-C
A-U ，T-A ，C-G ，G-C A-U ，U-A ，C-G ，G-C 遗传 信息 传递 图象
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
意义 使遗传信息从亲代传给子代 表达遗传信息，使生物表现出各种性状
注意
(1)对细胞结构生物而言，DNA 复制发生于细胞分裂过程中，而转录和翻译则发生 于细胞分裂、分化以及生长等过程。

(2)DNA 中含有T 而无U ，而RNA 中含有U 而无T ，因此可通过放射性同位素标记 T 或U ，研究DNA 复制或转录过程。

(3)在翻译过程中，一条mRNA 上可同时结合多个核糖体，可同时合成多条多肽链， ……………………装…………………订…………………线……………………内……………………不…………………准…………………答……………………题………………姓名____________ 班级____________ 学号___________ 编号 017
比较
项目
遗传信息遗传密码子反密码子位置DNA mRNA tRNA
含义DNA上碱基对或脱氧
核苷酸的排列顺序
mRNA上决定一个氨基酸或提供
转录终止信号的3个相邻的碱基
tRNA上的可以与mRNA
上的密码子互补配对的
3个碱基
种类
4n种
(n为碱基对的数目) 64种，其中决定氨基酸的密码子
有61种（还有3个终止密码子，
不对应氨基酸）
61种
作用间接决定蛋白质中
氨基酸的排列顺序
直接控制蛋白质中氨基酸的排列
顺序
识别密码子
相关特性具有多样性和特异性
①一种密码子只能决定一种氨基酸，
而一种氨基酸可能由一种或几种
密码子决定（密码子的简并性）；
②密码子在生物界是通用的，说明
所有生物可能有共同的起源或
生命在本质上是统一的。

一种tRNA只能识别和转
运一种氨基酸，而一种
氨基酸可以由一种或几
种tRNA转运
联系(1)遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，使遗传信息传递到
mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上。

(2)mRNA的密码子直接控制蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到
翻译的作用。

三、基因表达中相关数量计算
1．基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系
转录时，组成基因的两条链中只有一条链能转录，另一条链则不能转录。

基因为双链结构而RNA为单链结构，因此转录形成的mRNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。

2．mRNA中碱基数与氨基酸的关系
翻译过程中，信使RNA中每3个碱基决定一个氨基酸，
所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是
信使RNA碱基数目的1/3。

列关系式如下：
3．计算中“最多”和“最少”的分析
(1)翻译时，mRNA上的终止密码不决定氨基酸，因此准确地说，mRNA上的碱基数目比蛋白质
中氨基酸数目的3倍还要多一些。

(2)基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍还要多一些。

(3)在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。

如：mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n？个氨基酸。

四、中心法则的提出及其发展
1．中心法则的提出
(1)提出人：克里克。

(2)基本内容(用关系简式表示)：
2．发展
(1)RNA肿瘤病毒的遗传信息流向：RNA―→RNA
(2)致癌RNA病毒能使遗传信息流向：RNA―→DNA
3．完善后的中心法则内容(用简式表示)：
(1)以DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
(2)以RNA为遗传物质的生物遗传信息的传递
(3)中心法则体现了DNA的两大基本功能
①传递遗传信息：它是通过DNA复制完成的，发生于亲代产生子代的生殖过程或细胞增殖过程中。

②表达遗传信息：它是通过转录和翻译完成的，发生在个体发育过程中。

4．中心法则与基因表达的关系
(1)DNA复制、转录和翻译是所有具有细胞结构的生物所遵循的法则。

(2)RNA复制和逆转录只发生在被RNA病毒寄生的细胞中。

(3)逆转录酶在基因工程中是一种很重要的酶，它能以已知的mRNA为模板合成目的基因。

五、基因、蛋白质与性状的关系
1．基因对性状的间接控制
(1)机理：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。

(2)实例：白化病是由于控制酪氨酸酶的基因异常引起的。

2．基因对性状的直接控制
(1)机理：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。

(2)实例：囊性纤维病是由于编码一个跨膜蛋白(CFTR蛋白)的基因缺失3个碱基引起的。

[例题] 在克里克得出3个碱基可以排列成1个遗传密码的实验结论后，科学家们开始探索一个特定的遗传密码所对应的特定的氨基酸究竟是哪一个。

尼伦伯格和马太采用蛋白质的体外合成技术，在每一个试管中加入一种氨基酸，再加入除去了DNA和mRNA的细胞提取液，以及人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸，结果在加入了苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，如下图请回答。

(1)实验中多聚尿嘧啶核苷酸的作用是____________________________________________。

(2)细胞提取液为该实验具体提供了______________________________________________。

(3)实验中所用的细胞提取液需除去DNA和mRNA的原因是
_________________________________________________________________。

(4)为确保实验结论的科学性，应如何操作？
_________________________________________________________________。

(5)要想知道更多氨基酸的密码子，你如何改变上述实验？(简述)
___________________________________________________________________。

(6)本实验所用的细胞提取液可以用大肠杆菌制备。

请简述制备方法：
①对大肠杆菌进行振荡裂解；
②___________________________________________________________________；
③___________________________________________________________________。

经上述操作，得到了除去DNA和mRNA的细胞提取液。

(大肠杆菌中mRNA约在30～60分钟内自行分解，因此操作中可不考虑)。

【解题指导】多聚尿嘧啶的作用相当于mRNA，细胞提取液为转录提供了能量、酶、核糖体、tRNA。

实验中除去DNA和mRNA的原因是排除DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响。

【答案】(1)作为模板mRNA直接控制蛋白质(多肽)合成
(2)能量、酶、核糖体、tRNA(缺项不对)
(3)排除细胞中的DNA、mRNA对体外合成蛋白质的影响
(4)加入多聚尿嘧啶核苷酸及其他种类氨基酸的实验
(5)依次用不同种类的多聚核糖核苷酸替换上述实验中的多聚尿嘧啶核苷酸
(6)②离心、过滤，获取匀浆
③用DNA酶处理匀浆，除去DNA。